Un “planeta prohibido” masivo orbita una pequeña estrella 4 veces su tamaño
Los astrónomos han descubierto un sistema planetario inusual que consiste en un planeta del tamaño de Júpiter que orbita alrededor de una pequeña estrella de solo cuatro veces el tamaño del gigante gaseoso del sistema solar. Esta formación “prohibida” de un planeta masivo que orbita una estrella relativamente joven podría desafiar las teorías sobre cómo se forman los planetas gigantes gaseosos.
El exoplaneta, o “exoplaneta”, orbita una estrella enana roja llamada TOI 5205 que es mucho más fría y pequeña que el Sol. El tamaño pequeño y las temperaturas relativamente bajas de estas estrellas enanas M, el tipo de objeto estelar más común en la Vía Láctea, las hacen mucho más rojas que el Sol.
Aunque esta clase de estrellas alberga en promedio más planetas a su alrededor que otros tipos de estrellas, anteriormente se pensaba que su composición hacía menos probable que los gigantes gaseosos pudieran orbitarlas. El descubrimiento de este exoplaneta, designado TOI 5205b, por astrónomos que utilizan el Telescopio de sondeo de exoplanetas en tránsito (TESS) de la NASA desafía ese concepto. El planeta fue confirmado e identificado por el equipo utilizando varios telescopios e instrumentos terrestres.
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“La estrella anfitriona, TOI-5205, es cuatro veces el tamaño de Júpiter y, sin embargo, de alguna manera ha logrado crear un planeta del tamaño de Júpiter, ¡lo cual es absolutamente asombroso!” Líder del equipo y astrónomo de la Universidad Carnegie Shubham Kanodia V.A. declaración. (Se abre en una nueva pestaña)
Aunque se han descubierto gigantes gaseosos alrededor de estrellas enanas M antes, no se ha descubierto ninguno orbitando un ejemplo de esta clase de estrella de tan baja masa como TOI-5205.
Los planetas se forman en discos giratorios de gas y polvo llamados “discos protoplanetarios” que rodean a las estrellas jóvenes. Esta materia son los restos de la misma materia que colapsó para dar a luz a su estrella central. Cuando los puntos densos colapsan por su propia gravedad, nacen núcleos planetarios y luego recogen más material.
Los modelos actuales de formación planetaria sugieren que el nacimiento de un gigante gaseoso requeriría materia 10 veces la masa de la Tierra. Este primero forma un núcleo rocoso y este núcleo continúa acumulando gas para formar el disco para formar un planeta gigante. Sin embargo, este proceso debería ocurrir rápidamente.
“Al principio, si no había suficiente material rocoso en el disco para formar el núcleo inicial, entonces no se podía formar un planeta gigante gaseoso. En última instancia, si el disco se evaporaba antes de que se formara el núcleo masivo, entonces no podía forma”, explicó Kanodia en el comunicado. Un planeta gaseoso gigante. Sin embargo, TOI-5205b se formó a pesar de estas barreras.” “Según nuestra comprensión nominal actual de la formación de planetas, TOI-5205b no debería haber existido; Es un planeta ‘prohibido'”.
Para visualizar cuán desequilibrado está este sistema en los sistemas planetarios que los astrónomos esperan, imagina nuestra estrella, el Sol, refractada al tamaño de una toronja. Esta reducción de tamaño significa que el gigante gaseoso más grande de nuestro sistema solar, Júpiter, tendrá el tamaño de un guisante.
El sistema TOI-5205 es como un guisante sobre un limón.
La variación en magnitud es tan grande que cuando TESS usó la caída de luz producida por un planeta cuando pasó frente a su estrella, conocido como el método de tránsito, esa caída de luz representó el 7% de la salida de luz total de la estrella.
Esto hace que la atenuación de TOI-5205 por este exoplaneta del tamaño de Júpiter sea la mayor reducción de luz conocida causada por el tránsito de un exoplaneta.
Esta inmersión extrema en la luz o en términos técnicos, “gran profundidad de tránsito”, podría hacer que el sistema sea ideal para investigaciones de seguimiento con el Telescopio Espacial James Webb (JWST).
Las observaciones con JWST pueden ayudar a determinar la composición de la atmósfera de TOI-5205 b y pueden arrojar luz sobre los procesos que generaron este planeta “prohibido”.
La investigación del equipo se publica en El diario astronómico (Se abre en una nueva pestaña).
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